Comment bien choisir son écran photo ou vidéo ? - 10/15 :
Faut-il choisir une table LUT à 8, 10 ou 16 bits ?

La qualité d'affichage et nombre de bits des cartes graphiques

Les images peuvent être en 8 ou 16 bits. Les cartes graphiques peuvent être en 8 ou 10 bits. Les tables LUT des écrans peuvent être 8, 10, 14 ou 16 bits. Mais quels avantages ces différences apportent-elles sur l'affichage de nos images ?

Essentiel !  Entendons nous bien, il existe des tas de raisons pour lesquelles certaines de nos images possèdent des cassures de tons et cela n'est absolument pas dû à l'affichage 8 ou 10 bits de la carte graphique ou aux tables LUT 8 ou 14 bits de l'écran mais bien à un traitement un peu brutal ou limite - dit autrement trop fort - dans l'immense majorité des cas de nos images, alors, sous exposées.  L'affichage de cassures de tons dans les dégradés de nos images est donc multifactoriels et les bits élevés ne résoudront pas tous les problèmes !

On peut observer un banding dans le ciel.

Mais voyons maintenant, à partir d'un beau fichier de dégradé (fichier créé dans Photoshop, en 16 bits, sur un nouveau document rempli d'un dégradé de gris), à quel moment il pourrait être dégradé par le matériel et comment cela se verra.

Dégradés, cassures de tons : de quoi parle-t-on ?

Les meilleures dalles affichent de très beaux dégradés de gris ou de couleurs très progressifs (à partir de fichiers de qualité cela va s'en dire mais disons le tout de même !), sans cassure de tons et surtout sans cassure colorée contrairement à l'image ci-dessous. Quand on affiche, à partir de ces mêmes fichiers de dégradés, l'image ci-dessous c'est qu'il y a un problème matériel par déduction. Cependant, ceux-ci peuvent avoir plusieurs origines que nous allons détailler.

Préambule ! Je trouve que de plus en plus d'écrans, calibrés avec les dernières sondes Calibrite ou Datacolor, offrent des dégradés beaucoup plus propres, même sur des écrans "entrée de gamme" comme mon Dell P2423 ou l'Asus PA248QV et pourtant avec des cartes graphiques "normales" et sans calibrage hardware, censé être la crème de la crème ! Les progrès matériels vont donc dans le bon sens...

Commençons par les bits des images : 8 ou 16 bits ?

Comme nous l'avons vu sur la page consacrée à l'œil humain et les couleurs, un œil humain doué d'une très belle acuité visuelle est capable de distinguer deux cents nuances pour chaque couleur primaire RVB. Comme notre vue est basée sur un modèle de mélange RVB cela nous donne huit millions de possibilités donc de couleurs, le fameux espace couleur L*a*b*.  Ainsi, pour afficher ces couleurs, nous avons besoin d'un modèle informatique basé sur l'octet (8 bits) car cela permet 256 valeurs par couleur primaire. (Avec sept bits nous n'aurions eu que 128 possibilités). Nous nous retrouvons donc avec seize millions de combinaisons possibles alors que nous ne voyons que huit millions de couleurs au maximum ! Pour être affichée correctement, une image n'a donc absolument pas besoin d'être en 16 bits. 8 bits suffisent largement. Mais alors à quoi servent les images 16 bits ? Et bien uniquement pendant la phase de retouche. Chaque couleur primaire étant alors décrite sur 65536 niveaux, les conversion de profil ICC à espace couleur, d'espace couleur à espace couleur, les niveaux et autres saturations se feront avec un tel niveau de précisions que les pertes seront largement minimisées (On dit que cela évite les erreurs d'arrondis).

Point clef !  Une image pour être affichée correctement n'a pas besoin d'être en 16 bits. 8 bits suffisent. En revanche, les risques de dégradations seront largement réduits sur une images en 16 bits lors des différentes retouches (quand on resserre les seuils de manière importante plusieurs fois de suite par exemple). La qualité d'affichage d'un dégradé même en 8 bits peut donc être parfaite. C'est ailleurs que la qualité d'affichage se joue...

8, 10, 14 ou 16 bits... pour la table LUT de l'écran ?

Les tables LUT (tables de conversion du signal reçu - celui de l'image - vers le signal envoyé à l'écran) des écrans peuvent donc être en 8, 14 ou même 16 bits. Mais pour quoi faire ? Tout est une question d'erreurs d'arrondis pendant les conversions ! Voyons cela maintenant... 

Vocabulaire pour comprendre - Un peu de technique pour commencer : un signal RVB de votre photo doit être envoyé à votre carte graphique puis à votre écran pour être affiché correctement, si possible sans perte. Or il peut subir une dégradation lors de sa transmission de l'un à l'autre. Le passage de témoin du signal original (celui de votre fichier numérique), se fait dans ce que l'on appelle une table LUT. Il existe une table LUT dans votre carte graphique et une autre dans votre écran. LUT est un acronyme anglais qui veut dire en un mot table de conversion. Or le problème est très simple : quand un signal RVB de votre fichier est envoyé à un autre périphérique - ici vers votre carte graphique puis vers votre écran - et comme on travaille en numérique donc en bit et non en continu (on travaille sur 256 niveaux), il peut y avoir des approximations dans le passage de témoin pendant ce que l'on appelle la conversion. Le fichier source possède une valeur RVB donnée et cette valeur RVB doit être légèrement modifiée par l'appareil de destination (pour différentes raisons que j'explique sur ma page dédiée à la conversion). C'est lors de ce calcul de conversion qui peut y avoir des erreurs d'approximation que l'on appelle aussi des erreurs d'arrondis et qui vont se matérialiser par... ces fameuses cassures de tons. Notre fichier source contient un beau dégradé de bleu du ciel et il apparaît pourtant avec des cassures de tons sur l'écran... 

Point clef !  Notez que l'on parle bien de beaux fichiers images et pas d'images sur-traitées donc forcément pleines de cassures de tons réelles, elles, et qui n'ont donc aucune raison de ne pas apparaître comme telles sur l'écran ! On parle bien de ne pas ajouter des cassures à un fichier qui n'en contenait pas.

Pour éviter cela au maximum, les fabricants installent donc des tables LUT dans leurs écrans qui travaillent en 10 bits (ou plus) et non en 8 bits classiquement donc sur 1024 niveaux au lieu de 256 afin de "lisser" ces pertes. Mais comme le marketing passe par là et que les tables LUT en 10 bits existent depuis plus de cinq ans, on parle maintenant de tables LUT en 16 bits. Et pourquoi pas en 32 bits aussi !!! L'objectif étant juste de rendre minuscule l'erreur d'arrondi, cet objectif peut déjà être atteint en 10 bits et à fortiori en 14 bits donc le 16 bits est "presque" un argument marketing à part pour l'écran Eizo CG319X.

Mon avis - Effectivement, les écrans avec table LUT sur 10 bits et plus affichent toujours des dégradés très progressifs à partir de fichiers "propres" (avec des photos sous exposées et trop éclaircies, vous aurez des cassures de tons même sur ces configurations matérielles de luxe). Cependant, les dégradés d'un iMac récent sont très beaux également et pourtant en 8 bits ! Quant aux tables LUT écran à plus de 10 bits, vous savez maintenant ce que j'en pense... Un affichage en 10 bits est toujours bon car synonyme de volonté de qualité de la part du fabriquant mais on peut trouver du très beau également en 8 bits. Le 10 bits est une amélioration à la marge donc ne vous attendez jamais à quelque chose de spectaculaire tout le temps. Il faut souvent se rapprocher de l'écran tant les erreurs de conversions sont faibles quand on travaille sur des beaux fichiers et sur des écrans récents correctement calibrés.

Et enfin l'affichage 10 bits des cartes graphiques ?

Cela méritait bien une page spécifique : 

		À lire  ! À quoi sert l'affichage 10 bits ?

Les questions à se poser avant d'acheter un écran photo et/ou vidéo - Pages suivantes :

11 / 15 - À quoi sert l'affichage 10 bits ?

12 / 15 - Calibration "classique" ou hardware ?

13 / 15 - Les accessoires écran indispensables

14 / 15 - Comment bien installer son écran ? - Bientôt

15 / 15 - Comment nettoyer son écran ? - Bientôt

Dossier HDR : tout savoir sur le HDR en photo et en vidéo